一种3D打印装置用的激光检测装置的制作方法

本实用新型涉及3d打印装置技术领域，更具体地说，它涉及一种3d打印装置用的激光检测装置。

背景技术：

目前3d打印的主要技术包括光固化成型、选择性激光烧结、分层实体加工、熔融沉积成型以及三维印刷等。3d打印技术改变了传统的制造方式，缩短了生产制造产品的周期，提高了工作效率。随着3d打印技术的发展，打印材料和设备不断创新，成型速度和精度不断提高，3d打印技术在汽车、航空、医疗以及教学等领域得到了广泛的应用。

目前的3d打印装置一般包括机体、激光装置以及打印装置。激光装置以及打印装置均安装于机体内。激光装置包括固设于机体内的安装板、安装于安装板上的激光器以及安装于安装板上的振镜。安装板对应振镜的位置处设置有透光孔。打印装置包括装有光敏树脂的树脂槽，树脂槽的上方设置有网孔板，网孔板上设有液态光敏树脂。当激光照射在网孔板上的光敏树脂时，光敏树脂固化形成光固化成品。激光器发射激光后能够在振镜的作用下透过透光孔并照射在光敏树脂上，光敏树脂在特定功率的激光作用下固化，从而能够打印出成品。

在上述技术中，激光器长期负载使用会导致其性能下降，即使施加相同的电流，输出的激光功率也会减小，激光功率的减小容易影响光敏树脂的固化程度，容易导致3d打印出来的成品的质量变差。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种3d打印装置用的激光检测装置，能够检测激光器发射出来的激光功率，当通过透光孔的激光功率变小时，激光检测装置提示工作人员调节激光的频率，从而保证了3d打印出来的成品的质量。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种3d打印装置用的激光检测装置，包括固设于安装板的固定板、固设于所述固定板的驱动件以及激光功率计，所述驱动件以及所述激光功率计均位于安装板的下方，所述驱动件可驱动所述激光功率计移动至透光孔的正下方，以检测通过透光孔后的激光的功率，且所述驱动件可驱动所述激光功率计沿远离透光孔的方向移动；

所述激光功率计电性连接有控制器，所述控制器电性连接有蜂鸣器，当所述激光功率计检测通过透光孔的激光功率小于激光功率的设定值时，所述控制器发送信号给蜂鸣器并控制所述蜂鸣器工作。

通过采用上述技术方案，当需要检测通过透光孔的激光的功率时，驱动件驱动激光功率计移动至透光孔的正下方，当激光通过透光孔后，激光功率计能够测出该激光的功率，当激光的功率小于激光功率计的预设值时，激光功率计将发送信号给控制器，控制器控制蜂鸣器工作，以提醒工作人员调节激光器发射出来的激光的功率，从而实现保证激光器发射出来的激光的功率达到预设的激光功率，当需要进行3d打印时，驱动件驱使激光功率计沿远离透光孔的方向移动，此时3d打印装置可进行3d打印；驱动件与激光功率计配合设置，使得工作人员可对通过透光孔后的激光进行功率检测，当通过透光孔的激光功率变小时，激光检测装置提示工作人员及时调节激光的频率，从而有利于保证光敏树脂的固化程度，进而有利于保证3d打印出来的成品的质量。

优选的，所述驱动件为驱动气缸，所述驱动气缸的缸体固定设于所述固定板，所述驱动气缸的输出轴通过一固定组件与激光功率计固定连接。

通过采用上述技术方案，驱动件为驱动气缸，且驱动气缸的输出轴通过一固定组件与激光功率计进行固定连接，从而能够实现驱动件带动激光功率计沿朝向或远离透光孔正下方的方向水平移动。

优选的，所述固定组件包括环绕固设于所述输出轴的卡接块、连接板以及弹性夹头，所述连接板可拆卸安装于所述激光功率计，所述弹性夹头为中空设置的筒状结构，所述弹性夹头的一端固定设于所述连接板，所述弹性夹头的另一端为供所述输出轴插入的插入端，当所述输出轴与所述弹性夹头插接时，所述输出轴远离所述驱动气缸缸体的一端抵触于连接板；所述弹性夹头的插入端固定设置有与所述卡接块卡接配合的折弯部，且所述折弯部沿朝向弹性夹头内的方向弯折；

所述弹性夹头的侧壁周向设有若干个剖槽，所述剖槽的长度方向与所述弹性夹头的长度方向相同，且所述剖槽的两端均呈开口设置。

通过采用上述技术方案，剖槽设置使得弹性夹头具有一定的弹性形变，需要将激光功率计安装到驱动气缸的输出轴时，工作人员先将输出轴与弹性夹头的中空部分进行插接，并使得弹性夹头的折弯部与输出轴的卡接块卡接配合，此时再将连接板安装到激光功率计，从而实现将驱动气缸的输出轴与激光功率计固定连接。

优选的，所述折弯部背离所述弹性夹头内的端面为倾斜面，且所述折弯部的倾斜面沿所述输出轴插入所述弹性夹头的方向倾斜设置。

通过采用上述技术方案，折弯部的倾斜面设置有利于工作人员将驱动气缸的输出轴插入弹性夹头。

优选的，所述剖槽等间距设置于所述弹性夹头的侧面。

通过采用上述技术方案，这样设置使得有利于使得折弯部对于卡接块的卡接效果更好。

优选的，所述卡接块的侧面周向设置有限位块，所述限位块基本呈长方体状，所述限位块的一端固定设于所述卡接块的侧面，所述限位块的另一端穿过所述剖槽，且所述剖槽相对的两槽壁与所述限位块相对的两侧壁固定连接。

通过采用上述技术方案，限位块与剖槽配合设置，有利于进一步限定弹性夹头与输出轴之间发生相对转动。

优选的，所述连接板通过多个螺栓固定安装于所述激光功率计，且多个螺栓等间距分布于所述连接板。

通过采用上述技术方案，连接板通过多个螺栓固定安装于激光功率计，且多个螺栓等间距分布于连接板，一方面能够实现连接板与激光功率计的可拆卸连接，另一方面能够使得连接板能够更加稳定地安装于激光功率计，从而使得驱动气缸的输出轴能够与激光功率计更加稳定地安装。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、当需要检测通过透光孔的激光的功率时，驱动件驱动激光功率计移动至透光孔的正下方，当激光通过透光孔后，激光功率计能够测出该激光的功率，当激光的功率小于激光功率计的预设值时，激光功率计将发送信号给控制器，控制器控制蜂鸣器工作，以提醒工作人员调节激光器发射出来的激光的功率，从而实现保证激光器发射出来的激光的功率达到预设的激光功率，从而有利于保证光敏树脂的固化程度，进而有利于保证3d打印出来的成品的质量；

2、驱动件为驱动气缸，且驱动气缸的输出轴通过一固定组件与激光功率计进行固定连接，从而能够实现驱动件带动激光功率计沿朝向或远离透光孔正下方的方向水平移动；

3、剖槽设置使得弹性夹头具有一定的弹性形变，需要将激光功率计安装到驱动气缸的输出轴时，工作人员先将输出轴与弹性夹头的中空部分进行插接，并使得弹性夹头的折弯部与输出轴的卡接块卡接配合，此时再将连接板安装到激光功率计，从而实现将驱动气缸的输出轴与激光功率计固定连接。

附图说明

图1是本实用新型实施例中3d打印装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中3d打印装置省略顶部机壳后，机体与激光装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中激光检测装置位于透光孔正下方时，激光检测装置与激光装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中激光检测装置位于透光孔正下方时，激光检测装置与激光装置的另一视角图；

图5是本实用新型实施例中驱动气缸、固定组件以及激光功率计的装配关系示意图；

图6是本实用新型实施例中激光功率计、控制器以及蜂鸣器的电路图。

附图标记：1、机体；21、安装板；211、透光孔；22、激光器；23、反射镜组件；24、振镜；31、固定板；32、激光功率计；4、驱动气缸；41、输出轴；411、卡接块；412、限位块；51、连接板；52、弹性夹头；521、折弯部；522、剖槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种3d打印装置用的激光检测装置，应用于3d打印装置中激光装置的激光功率检测中。参见图1和图2，3d打印装置一般包括机体1、激光装置以及打印装置（图中未示出）。激光装置以及打印装置均安装于机体1内。激光装置包括固设于机体1内且呈水平设置的安装板21、安装于安装板21上的激光器22以及安装于安装板21上的振镜24。激光器22以及振镜24之间设有反射镜组件23对激光进行反射，在本实施例中，激光组件的工作原理为现有技术，在此不再赘述。安装板21对应振镜24的位置处设置有透光孔211（结合图4）。打印装置包括装有光敏树脂的树脂槽（图中未示出），树脂槽的上方设置有网孔板（图中未示出），网孔板上设有液态光敏树脂。当激光照射在网孔板上的光敏树脂时，光敏树脂固化形成光固化成品。激光器22发射激光后能够在振镜24的作用下透过透光孔211并照射在光敏树脂上，光敏树脂在特定功率的激光作用下固化，从而能够打印出成品。3d打印装置的工作原理为现有技术，在此不再详述。

参见图3，激光检测装置包括固设于安装板21的固定板31、固设于固定板31的驱动件以及激光功率计32。固定板31呈竖直设置，且固定板31的顶部固定设于安装板21的下表面。驱动件以及激光功率计32均位于安装板21的下方，驱动件可驱动激光功率计32移动至透光孔211的正下方，以检测通过透光孔211后的激光的功率，且驱动件可驱动激光功率计32沿远离透光孔211的方向移动。驱动件可以为电动推杆，也可以为驱动气缸4。在本实施例中，驱动件为驱动气缸4，驱动气缸4的缸体通过多个螺栓固定设置在固定板31的侧面。驱动气缸4的输出轴41通过一固定组件与激光功率计32固定连接。

参见图3和图4，激光功率计32电性连接有控制器，控制器电性连接有蜂鸣器。工作人员需要检测通过透光孔211的激光的功率时，工作人员可驱使驱动气缸4动作，使得驱动气缸4的输出轴41带动激光功率计32沿朝向透光孔211正下方的方向水平移动，当激光功率计32位于透光孔211的正下方时，激光功率计32能够检测通过透光孔211的激光的功率。

参见图4和图6，控制器包括仪表放大器、比较器、npn三极管q1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4以及电位器rf。仪表放大器的其中一输入端耦接于功率放大计的输出端，仪表放大器的其中一个输出端接地，另一个输出端耦接于放大器的负极输入端，仪表放大器与放大器之间耦接有滤波电容。第一电阻r1与电位器rf串联，且第一电阻r1的输入端与电源vcc连接，电位器rf的输出端接地。放大器的正极输出端耦接于第一电阻r1与电位器rf之间，放大器的输出端与第二电阻r2的一端连接，第二电阻r2的另一端与npn三极管q1的基极连接，npn三极管q1的集电极与第三电阻r3连接，第三电阻r3的另一端与电源vcc连接，npn三极管q1的发射极与第四电阻r4连接，第四电阻r4与蜂鸣器并联。激光功率计32的另一输出端接地。在本实施例中，仪表放大器基本由三个运算放大电路组成，且仪表放大器为现有技术，在此不再赘述其内部电路结构。蜂鸣器为有源蜂鸣器。当激光功率计32检测通过透光孔211的激光功率小于激光功率的设定值时，控制器发送信号给蜂鸣器并控制蜂鸣器工作，此时蜂鸣器发出声响并提醒工作人员调节激光器22所发射的激光的功率；当激光功率计32检测通过透光孔211的激光的功率等于激光功率的设定值时，激光功率计32发送信号给控制器，控制器接收来自激光功率计32的信号并控制蜂鸣器停止发出声响。

需要说明的是，激光功率计32、控制器以及蜂鸣器在需要检测时才进行工作，当不需要检测时，激光功率计32、控制器以及蜂鸣器处于停止工作状态，以使得蜂鸣器不容易影响3d打印装置的正常运行。

参见图4和图5，固定组件包括环绕固设于输出轴41的卡接块411、连接板51以及弹性夹头52。卡接块411基本呈环状，且卡接块411通过焊接的方式固定设置在输出轴41的侧壁。连接板51可拆卸安装于激光功率计32，在本实施例中，连接板51通过多个螺栓固定安装于激光功率计32，且多个螺栓等间距分布于连接板51，从而使得连接板51能够更加稳定地与激光功率计32连接。弹性夹头52由不锈钢材料制成。弹性夹头52为中空设置的筒状结构，弹性夹头52的一端通过焊接的方式固定设于连接板51，弹性夹头52的另一端为供输出轴41插入的插入端，当输出轴41与弹性夹头52插接时，输出轴41远离驱动气缸4缸体的一端抵触于连接板51，这样设置使得驱动气缸4的输出轴41能够稳定带动激光功率计32沿朝向或远离透光孔211正下方的方向移动。弹性夹头52的插入端固定设置有与卡接块411卡接配合的折弯部521，且折弯部521沿朝向弹性夹头52内的方向弯折，在本实施例中，朝向弹性夹头52内的方向是指朝向弹性夹头52中空的部分。折弯部521通过与弹性夹头52一体成型的方式固定连接。弹性夹头52的侧壁周向设有若干个剖槽522，剖槽522等间距设置于弹性夹头52的侧面。剖槽522的长度方向与弹性夹头52的长度方向相同，且剖槽522的两端均呈开口设置。

值得说明的是，为了便于工作人员将输出轴41插入弹性夹头52内，折弯部521背离弹性夹头内的端面为倾斜面，且折弯部521的倾斜面沿输出轴41插入弹性夹头52的方向倾斜设置。

参见图5，为了进一步提高输出轴41与弹性夹头52之间连接的稳定性，卡接块411的侧面周向设置有限位块412，限位块412基本呈长方体状。限位块412的一端固定设于卡接块411的侧面，限位块412的另一端穿过剖槽522，且剖槽522相对的两槽壁与限位块412相对的两侧壁固定连接。具体的，限位块412设置有多个，且多个限位块412等间距固定设置在卡接块411的侧面。限位块412设置，使得驱动气缸4的输出轴41不容易相对弹性夹头52转动，从而使得驱动气缸4的输出轴41与弹性夹头52的连接更加稳定。

具体工作过程：

需要对通过透光孔211的激光的功率进行检测时，工作人员驱使驱动气缸4动作并使得驱动气缸4的输出轴41带动激光功率计32移动至透光孔211的下方，从而实现对通过透光孔211的激光进行测量。

当激光功率计32检测到通过透光孔211的激光功率小于激光功率的设定值时，激光功率计32发送信号给控制器，控制器发送信号给蜂鸣器并控制蜂鸣器工作，此时蜂鸣器发出声响并提醒工作人员调节激光器22所发射的激光的功率；当激光功率计32检测通过透光孔211的激光的功率等于激光功率的设定值时，激光功率计32发送信号给控制器，控制器接收来自激光功率计32的信号并控制蜂鸣器停止发出声响，此时工作人员可调节激光器22所发射的激光的功率。

完成检测激光功率时，工作人员驱使驱动气缸4动作并带动激光功率计32沿远离透光孔211正下方的方向移动，此时激光功率计32与透光孔211错位，通过透光孔211的激光直接照射在网孔板的光敏树脂上，从而实现3d打印。

当需要检修激光功率计32时，工作人员先解除螺栓对连接板51的固定作用，从而解除连接板51与激光功率计32的连接，此时工作人员即可将激光功率计32拆下来并进行检修。

当需要对驱动气缸4进行检修时，工作人员先按照上述步骤解除连接板51与激光功率计32的连接作用；下一步，工作人员将驱动气缸4的输出轴41从弹性夹头52中拔出，即可使得驱动气缸4的输出轴41与固定组件脱离，最后再解除螺栓对驱动气缸4缸体的固定作用，即可将驱动气缸4从固定板31上拆下来进行检修。

上述实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。